自由电子激光对微波源稳定性的要求

由自由电子激光物理出发 ,讨论自由电子激光对射频直线加速器微波功率源稳定性的要求 ,并据此得出国内目前已在运行的两台自由电子激光装置实现稳定运行微波功率源稳定性需达到的指标。

微波ECR等离子体源增强非平衡磁控溅射DLC膜的制备与表征

介绍了微波ECR等离子体源增强非平衡磁控溅射设备的结构和工作原理,详细叙述了利用该设备制备类金刚石膜的过程。Raman光谱证实了薄膜的类金刚石特性;采用原子力显微镜(AFM)观察薄膜的微观表面形貌,均方根粗糙度大约为1.9nm,结果表明薄膜表面非常光滑;利用CERT微摩擦计进行摩擦、磨损和划痕实验,薄膜的平均摩擦系数较小,大约为0.175;DLC膜和Si衬底磨损情况的扫描电镜图片相对比,可以看到DLC膜的磨痕小的多,说明薄膜有较好的耐磨性能;划痕测试结果表明制备薄膜临界载荷大约为40mN。

磁控管的研究现状与发展趋势

磁控管是一种效率最高的大功率微波源 ,不仅在军事领域得到了广泛的应用 ,在民用领域也得到了广泛的应用 .实践证明 ,从输出功率、效率和可靠性的观点考虑 ,当前的微波半导体器件是难以胜任的 .在今后的相当长的一段时期内 ,磁控管仍将在大功率和高频率应用中继续充当主要角色 .对磁控管研究中出现的新技术和新方法进行了总结 ,提出了高效率大功率磁控管研究中所面临的问题 ,并展望了未来的发展趋势 .

微波治疗设备隔离要求及设计实现探讨

介绍了微波治疗设备的原理和分类,阐述了微波治疗设备的结构和隔离要求,分析了微波治疗设备分别采用磁控管、固态微波源作为微波能量源的情况下隔离设计的区别及隔离要求,并比较了不同隔离设计的优缺点,可为企业技术人员设计隔离方案提供参考。

用于空间太阳能电站的大功率正交场微波源分析

针对空间太阳能电站应用微波源,介绍了两种大功率真空电子器件磁控管和正交场放大管的基本工作原理,当前国内外两种器件所达到的效率和功率容量特性。从太阳能电站应用角度出发,对两种电真空器件潜在的效率、寿命及可靠性进行了对比和研究,根据两种器件的自身特性,面向高功率合成提出了技术方案和建议。研究结果表明,从寿命、效率和功率合成角度来看,采用正交场放大管作为太阳能电站微波源更为适宜,对太阳能电站系统方案选择与设计具有一定参考价值。

基于注入锁相的磁控管微波源系统稳定性研究与测试

基于5.8 GHz磁控管,研制测试了输出功率、频率稳定以及相位可控的大功率微波源系统。磁控管是整个系统的核心器件,由于其具有较高的DC-RF转换效率和功率质量比,选择磁控管作为系统的微波发生器。然而磁控管的输出频率不稳定、相位不可控,因此研究了以注入锁相和DDS+PLL频率合成为关键技术的相位控制系统,以实现对磁控管微波源系统输出信号频率和相位的控制,并测试了微波源系统输出功率、频率的稳定性以及相位控制系统的相位精度。测试显示微波源具有670 W的稳定输出功率,且频率稳定度≤10kHz,相位精度≤±2°。

C波段4路磁控管相干功率合成微波源实验研究

针对目前C波段磁控管存在的频率输出不稳定、相位输出随机移动、功率容量的物理限制等一系列问题,设计实现了基于注入锁频和反馈调相技术的C波段4路磁控管相干功率合成微波源。该微波源由三部分构成:4路独立注入锁定的磁控管单元,4路间稳频、锁频、比相的反馈控制单元,测量及显示单元。为更好的对C波段4路磁控管相干功率合成微波源进行研究,在搭建的4路磁控管微波源的平台上,对直流高压源的纹波特性、磁控管的阳极电流、功放的注入功率、4路磁控管之间的相位控制等影响微波源输出特性的相关因素进行了实验研究。最终实现微波源工作带宽:5.788GHz±2MHz;频率稳定度:0.07%;相位调节范围:0°~360°;相位调节精度:±3°;相位噪声:-40dBc/Hz@1kHz;功率合成效率:94.74%;总输出功率】2000W。

C波段高稳定度磁控管微波源实验研究

由于物理机制和工艺结构的固有限制,各种微波源均有其功率极限,而以锁相技术为基础的功率合成技术是获得大功率微波的一条重要途径。主要研究了以磁控管为基本单元的注入式锁相方案,并且采用注入锁相方法对现有的C波段磁控管进行了锁相实验验证,研制出频率、相位、幅度可调的高稳定度磁控管微波源,并结合实验分析了系统的性能指标。

相对论磁控管透明阴极技术作用机理研究

透明阴极技术对相对论磁控管振荡启动过程具有显著影响,但其加速启动过程的作用机理仍有待深入研究。对采用扇形单元透明阴极的L波段相对论磁控管进行数值模拟,分析了场分布模式和带电粒子空间运动规律,发现透明阴极与实心阴极在磁控管振荡启动过程的差异。可见透明阴极带来的静电场角向分量与外加轴向磁场引起的洛伦兹力,对初始工作状态的电子具有向阳极加速漂移的作用。采用透明阴极的相对论磁控管的电子轮辐外缘更贴近阳极,群聚电子在轴向上具有随距离连续变化的速度分布,使得电子与高频电磁场的能量交换更加充分。对扇形阴极单元的个数与张角组合的匹配效果进行了模拟,给出了磁控管振荡建立阶段静电场角向分量对阴极电子发射与漂移运动的作用规律。透明阴极的设计需要与磁控管慢波结构相匹配,以得到最优化的工作状态。

微波源用大功率高压直流电源

本文结合大功率连续磁控管的特点,提出大功率高压直流电源的实现方法;采用并联负载的谐振拓扑实现单台13kW模块,再通过多台模块并联实现大功率高压直流电源。介绍了单台模块电源的具体工作原理,详细分析了单台模块与并联的工作原理及其优势,比较并联负载谐振电源与原有电源的各项性能,阐述了多台并联的并联负载谐振高压电源的优势所在,详细论述了打火保护的实现方式及优势,并通过样机制作说明基于多台并联的并联负载谐振高压电源完全满足大功率连续波磁控管的要求,并有其明显的优势,是非常适合的微波源用大功率高压直流电源。

8mm磁控管微波源单次工作实验

８ｍｍ波磁控管（国产１１３Ａ型）微波源是为ＳＧ一１ＦＥＬ放大器研究的，ＦＥＬ要求微波源单次状态下工作。而国产８ｍｍ磁控管正处于研制阶段，尚无单次工作的先例。１１３Ａ型微波源输出功率≥２０ｋＷ，脉冲平顶宽度≥０．３５ｕｓ，频率３４３６ＧＨｚ，满足了ＦＥＬ的要求，在８６一１ＦＥＬ实验中运行良好。

高功率正交场器件中反同轴高频结构设计

本文通过介绍反同轴高频(慢波)结构在正交场器件中的典型设计应用。试图为低成本正交场微波源高功率化找到一种新的实现方法,而不是一味地要求提高阴极的发射性能。同时探讨利用新型高次模(2π)腔体的可能性。通过简单的分析和公式推导归纳和PIC高频仿真软件的腔体模拟计算得到了预期的场分布模型。基本映证了2π模反同轴高频慢波结构工程应用的可行性。为实际工程型号设计奠定了基础。

一种新的高功率微波源技术

阐述了高功率微波源及系统的主要作用，介绍了几种传统的高功率微波源的现状，并就其工作原理及关键技术进行了分析，给出了一种新的高功率微波源，对其性能及特点作了进一步阐述，说明了高功率微波源所面临的问题及未来高功率微波源发展的方向。